[發明專利]肖特基柵陣型太赫茲調制器

有效

• 申請號: 201310403216.8
• 申請日: 2013-09-05
• 公開（公告）號: CN103457669A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 范飛;常勝江
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: H04B10/54
• 分類號: H04B10/54;G02F1/015
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種肖特基柵陣型太赫茲調制器，其特征在于包括基底金屬柵陣(1)、臺階金屬柵陣(2)、摻雜砷化鎵柵型臺階(3)、摻雜砷化鎵外延層(4)、半絕緣砷化鎵襯底(5)、正電極(6)、負電極(7)。

2.根據權利要求1所述的肖特基柵陣型太赫茲調制器，其特征在于摻雜砷化鎵外延層(4)位于半絕緣砷化鎵襯底(5)上，按一維周期性排列的摻雜砷化鎵柵型臺階(3)位于摻雜砷化鎵外延層(4)上，二者厚度均為1μm，n型摻雜，摻雜濃度3×10¹⁶cm^-3。

3.根據權利要求1所述的肖特基柵陣型太赫茲調制器，其特征在于臺階金屬柵陣(2)和基底金屬柵陣(1)由10nm厚的鈦和其上的100nm的金薄膜構成；臺階金屬柵陣(2)將摻雜砷化鎵柵型臺階(3)頂部完全覆蓋，基底金屬柵陣(1)位于摻雜砷化鎵外延層(4)上，與臺階金屬柵陣(2)間隙為5μm。

4.根據權利要求1所述的肖特基柵陣型太赫茲調制器，其特征在于基底金屬柵陣(1)和臺階金屬柵陣(2)分別與它們下方的摻雜砷化鎵形成肖特基接觸，肖特基接觸中存在一定寬度的空間電荷區，這一區域的載流子濃度遠低于周圍摻雜砷化鎵的載流子濃度；通過正電極(6)將基底金屬柵陣(1)串聯，負電極(7)將臺階金屬柵陣(2)串聯，在兩個電極上焊接引線，就可以對器件施加調制電壓信號。

5.根據權利要求1至4所述的肖特基柵陣型太赫茲調制器，其特征在于太赫茲波沿柵周期排列方向耦合到該器件表面，在金屬柵與摻雜半導體接觸面上產生太赫茲表面等離子體共振激元，該激元的空間位置正好與空間電荷區重合；當對該器件施加電壓時，空間電荷區寬度變化，將引起其中的表面等離子體激元的諧振頻率和諧振強度變化，從而實現對太赫茲波的強度調制，這是該器件的基本工作原理。

6.一種使用權利1至5所述的肖特基柵陣型太赫茲調制器的調控方法，其特征在于在正、負電極間施加正向或反向調制電壓，均可實現對太赫茲波的調制；施加正向電壓時，器件具有兩個固定工作頻率，調制深度隨電壓增大而增大；施加反向電壓時，器件的有一個固定工作頻率，調制深度隨電壓增大而增大，還存在一個可調工作頻率范圍，工作頻率隨電壓增大而下降。